Kahi- ja Leca-väliseinärakenteiden käyttö jäähdytyksessä

Abstract

Tiivistelmä Opinnäytetyön tavoitteena oli todistaa mittauksilla, että tutkittavilla vesikiertoisilla Kahi- ja Leca-väliseinärakenteilla on jäähdytysvaikutusta. Taustana työlle voidaan pitää kasvavaa jäähdytyk-sen tarvetta tulevaisuudessa.

Tutkimuksessa käytettiin malliseiniä, joista mitattiin lämpötiloja. Malliseiniä oli yhteensä kuusi kappaletta. Tutkittavat malliseinät valmistettiin Kahi-väliseinäpontista, Kahi-runkopontista ja Leca EasyLexistä. Jokaisesta materiaalista oli kaksi erilaista versiota. Toisessa versiossa tutkittava rakenne sisälsi diffuusiosuojatun vesiputken, jossa vaihtoehdossa kierrätettiin jäähdytettyä vettä. Tulokset saatiin mittaamalla tutkimuskammion lämpötilaa, kierrätettävän veden meno- ja paluu lämpötiloja ja tutkittavien seinien lämpötiloja. Saatuja tuloksia verrattiin toisiinsa ja erityistä huo-miota kiinnitettiin lämpötilaeroihin vesiputkistollisen ja ilman vesiputkistoa olevan samasta materi-aalista valmistetun tutkimusseinän lämpötiloihin. Lisäksi tehtiin kirjallisuustutkimusta aiheesta.

Tulokseksi saatiin, että varsinkin vesikiertoisilla rakenteilla on jäähdytysvaikutusta. Opinnäyte-työssä esitettiin myös lyhyesti rakennuksen massan vaikutusta jäähdytykseen, jäähdytysveden hankintatapoja, erilaisia passiivisia keinoja jäähdytyksen tarpeen pienentämiseksi ja ennusteita tulevasta ilmastonmuutoksesta. Lisäksi eri rakenteille suoritettiin laskennallisia tarkasteluja. Saa-tujen tulosten perusteella muodostettiin käsitys siitä, kuinka paljon Kahi- tai Leca-rakenteita tarvi-taan halutun jäähdytystehon saavuttamiseksi. Tehtyä tutkimusta voidaan pitää perustutkimukse-na tuleville jatkotutkimuksille ja kehityshankkeille. Opinnäytetyön toimeksiantaja Saint-Gobain Weber Oy Ab onkin ilmoittanut jatkavansa asian tutkimista ja kehittämistä.

Abstract The purpose of this study was to investigate the cooling effect on the partition wall structures, constructed from light weight aggregate masonry units (Leca) and calcium silicate masonry units (CSU), on the inner temperatures. The work was commissioned by Saint-Gobain Weber Ltd.

The Investigations were conducted using six different wall samples. The wall samples were constructed using Leca and CSU blocks (85 mm CSU, 130 mm CSU, and 88 mm Leca). Two different versions of each representative material were constructed. One version contained a diffusion insulated water pipe, which was used for circulating chilled water within the structure. The results were obtained by measuring the temper-ature of the test chamber, measuring the entrance and return water temperature and by measuring the temperatures of the investigated wall structures. The obtained re-sults from the different sample types were compared with each other. According to the measuring data the structure facilitated with the water circulation pipes has a cool-ing effect, to some extent. The effect of the thermal mass in the cooling process was also introduced in the study. Furthermore, the purveyance of the cooling water, the exploitation of different types of passive cooling means in the reduction of cooling demand and the forecast of the coming global change in climate were discussed in this study.

According to the obtained results, an image on the quantity of the aforementioned structures for cooling purposes was constructed and also different calculation methods from the results were listed. This study can be regarded as a primary and fundamental study for the coming research and development projects in the field of thermal mass and cooling. The mandatory and primary client of the study is Saint-Gobain Weber Oy Ab, expressed an interest in the further development of the aforementioned structures in terms of cooling and heating purposes.